Làm vườn thủy canh là gì?

• Lịch sử tóm tắt của Thủy canh
• Làm vườn thủy canh là gì?
• Làm vườn thủy canh hoạt động như thế nào?
• Các loại hệ thống thủy canh
• Lợi ích của việc làm vườn thủy canh
• Cách bắt đầu một khu vườn thủy canh
• Có thách thức nào khi trồng thủy canh không? 

Khi chúng ta ngày càng ý thức hơn về tác động của mình đến môi trường, việc phát triển và thích nghi với các hoạt động bền vững không chỉ là xu hướng mà còn quan trọng về mặt kinh tế và sinh thái. Một lĩnh vực mà những thực tế này phổ biến hơn bao giờ hết là nông nghiệp bền vững — cụ thể là canh tác thủy canh và làm vườn. 

Việc sử dụng thủy canh trong nông nghiệp không phải là mới, nhưng những phát triển gần đây đã biến một phương pháp từng mang tính công nghiệp trở nên dễ tiếp cận với bất kỳ ai. Bất kể bạn sống ở đâu hay có không gian ngoài trời hay không, giờ đây bạn có thể trồng trái cây, thảo mộc và rau tại nhà, ngay cả trong mùa đông giá lạnh.

Ở đây, chúng ta sẽ xem xét kỹ hơn về thủy canh, cách thức hoạt động, cách thiết lập khu vườn tại nhà và nhiều lợi ích của phương pháp nông nghiệp thủy canh.

Lịch sử tóm tắt của Thủy canh

Người ta tin rằng Vườn treo Babylon - có từ năm 600 TCN - được duy trì bằng một dòng sông thông qua hệ thống nước ròng rọc mà ngày nay được gọi là thủy canh. 

Vào thế kỷ 19, nhà thực vật học người Đức Julius Sachs là người đầu tiên phát hiện ra rằng thực vật không cần đất mà chỉ cần chất dinh dưỡng từ các vi sinh vật trong đất để tồn tại. Vào những năm 1860, ông đã công bố công thức “dung dịch dinh dưỡng” cho canh tác dựa trên nước, đây là nền tảng cho nông nghiệp thủy canh hiện đại.

Vào năm 1937, nhà khoa học người Mỹ WE Gericke đã nghiên cứu sâu hơn về phương pháp này bằng cách chỉ ra cách cây trồng trong nước hấp thụ chất dinh dưỡng hiệu quả hơn so với phương pháp canh tác truyền thống, dẫn đến năng suất cao hơn và chất lượng cây trồng tốt hơn. 

Ngày nay, nông nghiệp thủy canh được coi là một trong những phương pháp trồng cây tốt nhất về chất lượng, năng suất và tác động đến môi trường.

Làm vườn thủy canh là gì?

Làm vườn thủy canh là phương pháp trồng cây bền vững mà không cần đất hoặc ánh sáng tự nhiên. Các chất dinh dưỡng hòa tan trong nước cung cấp khoáng chất thiết yếu cho cây, và đèn LED được thiết kế riêng theo nhu cầu năng lượng cụ thể của cây thay thế cho ánh sáng mặt trời, cho phép các trang trại và vườn thủy canh ở trong nhà. Phương pháp này còn được gọi là nông nghiệp môi trường được kiểm soát (CEA), canh tác chống chịu khí hậu hoặc canh tác thẳng đứng trong nhà.

Mặc dù bạn có thể trồng bất kỳ loại cây nào theo phương pháp thủy canh, mọi người thường sử dụng phương pháp này để sản xuất các loại thảo mộc, rau lá xanh và cây trồng trong nhà kính như ớt, dưa chuột và cà chua. Làm vườn thủy canh tiết kiệm không gian và sử dụng ít nước hơn so với làm vườn trên đất. 

Sự phát triển của công nghệ thủy canh hiện nay giúp bạn có thể xây dựng và duy trì một khu vườn thủy canh tại nhà để sản xuất cây trồng quanh năm.

Làm vườn thủy canh hoạt động như thế nào?

Thủy canh hiện đại là phương pháp tinh vi cung cấp ánh sáng, không khí và chất dinh dưỡng cho cây trồng trong môi trường được kiểm soát. Có ba yếu tố chính trong hệ thống thủy canh: 

Dung dịch dinh dưỡng. Dung dịch dinh dưỡng được hòa tan trong bể chứa nước cung cấp dinh dưỡng cho cây. Dung dịch này trộn các chất dinh dưỡng chính như phốt pho, nitơ, kali, magiê và lưu huỳnh, cùng với nồng độ thấp các nguyên tố vi lượng như đồng, sắt và kẽm. 

Oxy. Hầu hết các hệ thống thủy canh đều sử dụng máy bơm khí và đá sủi bọt, thường được dùng trong bể cá, để tạo ra bọt khí oxy và giữ cho bể chứa nước được sục khí thích hợp. 

Theo dõi hydro tiềm năng (pH). Ngoài ra, mức pH — xác định độ axit của nước — được theo dõi chặt chẽ và duy trì ở mức pH từ 5,8 đến 6,2 để có kết quả tối ưu. Axit xitric làm giảm pH, trong khi baking soda làm tăng pH. 

Chiếu sáng. Vườn thủy canh ngoài trời hoặc mùa hè có thể sử dụng ánh sáng mặt trời. Nhưng hệ thống trong nhà và làm vườn mùa đông cần ánh sáng nhân tạo, thường là bóng đèn huỳnh quang hoặc đèn LED, có thể phát ra quang phổ ánh sáng khác nhau tùy thuộc vào loại cây bạn đang trồng.

Các loại hệ thống thủy canh

Có ba phương pháp canh tác thủy canh chính, mỗi phương pháp đều có những thay đổi và ưu điểm nhỏ tùy thuộc vào loại và kích thước cây trồng.

Kỹ thuật thủy triều lên xuống. Kỹ thuật này liên quan đến việc cây bị ngập một phần hoặc chìm trong bể hoặc khay nước giàu dinh dưỡng. Sau khi cây hấp thụ chất dinh dưỡng, nước được thay thế và tái sử dụng tích cực. Còn được gọi là "nuôi trồng nước sâu", đây là loại hệ thống thủy canh đơn giản nhất và phổ biến nhất được sử dụng trong các hoạt động quy mô nhỏ và vườn nhà. 

Kỹ thuật màng dinh dưỡng. Kỹ thuật này liên quan đến việc trồng cây nghiêng trong khay trên một bể chứa nước được sục khí, chứa đầy chất dinh dưỡng. Một máy bơm nước chạy một luồng nước ổn định liên tục trên cây, cung cấp cho cây nước, không khí và chất dinh dưỡng khi nó tuần hoàn qua khay và bể chứa nước. Kỹ thuật màng dinh dưỡng là hệ thống thủy canh phổ biến nhất được sử dụng ở quy mô công nghiệp.

Hệ thống bấc. Cũng phổ biến trong các khu vườn trong nhà và trong nhà, hệ thống này liên quan đến việc cung cấp chất dinh dưỡng thụ động cho cây thông qua bấc hoặc dây chạy từ rễ đến bể chứa nước giàu dinh dưỡng. Thông thường, cây trồng trong hệ thống thủy canh này được đặt trong đá, cát hoặc đất sét để giúp neo rễ của chúng.

Lợi ích của việc làm vườn thủy canh

Có rất nhiều lợi ích khi có một khu vườn thủy canh. 

Những khu vườn này rẻ hơn để xây dựng và bảo trì, cần ít không gian hơn và có thể duy trì trong nhà. Những lợi ích này mang lại cho làm vườn thủy canh tiềm năng trồng thực phẩm tươi ngay cả ở những khu vực có thời tiết khắc nghiệt hoặc đất kém chất lượng.

Môi trường được kiểm soát cũng cho phép đo chính xác lượng chất dinh dưỡng, nước và ánh sáng cung cấp cho cây trồng. Việc tối ưu hóa này mang lại chất lượng cây trồng cao nhất.

Ngoài ra, vì không có đất trong thủy canh, cây trồng không phải tiếp xúc với bất kỳ loại sâu bệnh hoặc bệnh vi khuẩn nào thường có trong đất. Do đó, không cần thuốc diệt cỏ hoặc thuốc trừ sâu, dẫn đến năng suất cao hơn và cây trồng chất lượng cao hơn. 

Cuối cùng, lợi ích về môi trường của canh tác và làm vườn thủy canh là rất lớn. So với nông nghiệp truyền thống, hệ thống thủy canh sử dụng ít hơn tới 90% nước, một thực tế ngày càng trở nên quan trọng hơn đối với tính bền vững lâu dài của nông nghiệp mỗi năm.

Cách bắt đầu một khu vườn thủy canh

Bạn có thể dễ dàng thiết lập một khu vườn thủy canh để trồng trái cây và rau quả tại nhà — trong nhà hoặc ngoài trời — với các thành phần cơ bản sau:

Hệ thống trồng trọt. Bạn có thể mua một hệ thống thủy canh nuôi cấy sâu, nhưng cũng dễ dàng (và rẻ hơn) khi tự xây dựng. Bạn có thể sử dụng bất kỳ thùng chứa nước nào — như xô gallon hoặc thùng nhựa — làm bể chứa nước cho khu vườn thủy canh tại nhà. Bạn cũng sẽ cần một hệ thống hỗ trợ để giữ cho cây thẳng đứng, như nắp xô có khoan lỗ. Cuối cùng, bạn sẽ sử dụng chậu có lỗ hoặc khe hở để rễ cây có thể vươn tới và ngập một phần trong nước. Kích thước của các thành phần này (thùng chứa, nắp, chậu) sẽ phụ thuộc vào những gì bạn định trồng.

Chiếu sáng. Bóng đèn huỳnh quang hoặc đèn LED sẽ bổ sung hoặc thay thế ánh sáng tự nhiên cho các khu vườn trong nhà và mùa đông. Phổ ánh sáng trải dài từ đỏ đến xanh lam, với nhiều bóng đèn chủ yếu tạo ra một trong hai màu. Để có kết quả tối ưu, nên kết hợp cả hai.

Sục khí. Đôi khi cây sẽ nhận được không khí tự nhiên thông qua khoảng hở giữa bể chứa nước và cây treo một phần. Ngoài ra, một viên đá không khí, về cơ bản là một "viên đá" tổng hợp đầy lỗ, được kết nối với một máy bơm không khí bơm oxy qua viên đá. Điều này dẫn đến các bong bóng khí nhỏ đi vào nước, tương tự như những gì bạn thấy trong hầu hết các bể cá.

Có thách thức nào khi trồng thủy canh không? 

Thách thức lớn nhất khi thiết lập hệ thống thủy canh là chi phí ban đầu liên quan đến việc mua vật liệu, như đèn, hạt giống, giá đỡ cây và hệ thống cung cấp nước. Những chi phí này là tối thiểu đối với vườn cá nhân và vườn gia đình. Tuy nhiên, các trang trại khởi nghiệp và hoạt động quy mô nhỏ muốn chuyển từ nông nghiệp truyền thống sang thủy canh trước tiên phải đầu tư vào đúng thiết bị.

Giống như tất cả các ngành nông nghiệp, thủy canh cũng đi kèm với những thách thức riêng liên quan đến việc bảo trì. Đảm bảo nhiệt độ, luồng không khí và độ ẩm tối ưu là rất quan trọng đối với sự thành công của các trang trại và khu vườn thủy canh.

Nhưng với các biện pháp thực hành đúng đắn, bạn có thể dễ dàng vượt qua những thách thức về bảo trì và khoản đầu tư ban đầu của bạn cuối cùng sẽ mang lại năng suất, lợi nhuận cao hơn và tính bền vững lâu dài.

NGUỒN:

Frontiers in Plant Science : “Các giải pháp thủy canh cho hệ thống sản xuất không cần đất: Các vấn đề và cơ hội trong góc nhìn nông nghiệp thông minh.”
Đại học Harvard: “Thủy canh: Sức mạnh của nước để trồng thực phẩm.”
Tạp chí Thí nghiệm trực quan : “Thủy canh: Hệ thống đa năng để nghiên cứu sự phân bổ chất dinh dưỡng và phản ứng của cây trồng đối với tính khả dụng của chất dinh dưỡng và sự tiếp xúc với các yếu tố độc hại.”
Sáng kiến ​​khí hậu của sinh viên Princeton: “Tương lai của nông nghiệp: Thủy canh.”
Hội làm vườn Hoàng gia: “Thủy canh.”
Đại học Minnesota Extension: “Thủy canh quy mô nhỏ."